test/vp9_arf_freq_test.cc

   1 /*
   2  *  Copyright (c) 2015 The WebM project authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  *  Use of this source code is governed by a BSD-style license
   5  *  that can be found in the LICENSE file in the root of the source
   6  *  tree. An additional intellectual property rights grant can be found
   7  *  in the file PATENTS.  All contributing project authors may
   8  *  be found in the AUTHORS file in the root of the source tree.
   9  */
  10
  11 #include <memory>
  12
  13 #include "third_party/googletest/src/include/gtest/gtest.h"
  14
  15 #include "test/codec_factory.h"
  16 #include "test/encode_test_driver.h"
  17 #include "test/util.h"
  18 #include "test/y4m_video_source.h"
  19 #include "test/yuv_video_source.h"
  20 #include "vp9/encoder/vp9_ratectrl.h"
  21
  22 namespace {
  23
  24 const unsigned int kFrames = 100;
  25 const int kBitrate = 500;
  26
  27 #define ARF_NOT_SEEN 1000001
  28 #define ARF_SEEN_ONCE 1000000
  29
  30 typedef struct {
  31   const char *filename;
  32   unsigned int width;
  33   unsigned int height;
  34   unsigned int framerate_num;
  35   unsigned int framerate_den;
  36   unsigned int input_bit_depth;
  37   vpx_img_fmt fmt;
  38   vpx_bit_depth_t bit_depth;
  39   unsigned int profile;
  40 } TestVideoParam;
  41
  42 typedef struct {
  43   libvpx_test::TestMode mode;
  44   int cpu_used;
  45 } TestEncodeParam;
  46
  47 const TestVideoParam kTestVectors[] = {
  48   // artificially increase framerate to trigger default check
  49   { "hantro_collage_w352h288.yuv", 352, 288, 5000, 1, 8, VPX_IMG_FMT_I420,
  50     VPX_BITS_8, 0 },
  51   { "hantro_collage_w352h288.yuv", 352, 288, 30, 1, 8, VPX_IMG_FMT_I420,
  52     VPX_BITS_8, 0 },
  53   { "rush_hour_444.y4m", 352, 288, 30, 1, 8, VPX_IMG_FMT_I444, VPX_BITS_8, 1 },
  54 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  55 // Add list of profile 2/3 test videos here ...
  56 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  57 };
  58
  59 const TestEncodeParam kEncodeVectors[] = {
  60   { ::libvpx_test::kOnePassGood, 2 }, { ::libvpx_test::kOnePassGood, 5 },
  61   { ::libvpx_test::kTwoPassGood, 1 }, { ::libvpx_test::kTwoPassGood, 2 },
  62   { ::libvpx_test::kTwoPassGood, 5 }, { ::libvpx_test::kRealTime, 5 },
  63 };
  64
  65 const int kMinArfVectors[] = {
  66   // NOTE: 0 refers to the default built-in logic in:
  67   //       vp9_rc_get_default_min_gf_interval(...)
  68   0, 4, 8, 12, 15
  69 };
  70
  71 int is_extension_y4m(const char *filename) {
  72   const char *dot = strrchr(filename, '.');
  73   if (!dot || dot == filename) {
  74     return 0;
  75   } else {
  76     return !strcmp(dot, ".y4m");
  77   }
  78 }
  79
  80 class ArfFreqTest
  81     : public ::libvpx_test::EncoderTest,
  82       public ::libvpx_test::CodecTestWith3Params<TestVideoParam,
  83                                                  TestEncodeParam, int> {
  84  protected:
  85   ArfFreqTest()
  86       : EncoderTest(GET_PARAM(0)), test_video_param_(GET_PARAM(1)),
  87         test_encode_param_(GET_PARAM(2)), min_arf_requested_(GET_PARAM(3)) {}
  88
  89   virtual ~ArfFreqTest() {}
  90
  91   virtual void SetUp() {
  92     InitializeConfig();
  93     SetMode(test_encode_param_.mode);
  94     if (test_encode_param_.mode != ::libvpx_test::kRealTime) {
  95       cfg_.g_lag_in_frames = 25;
  96       cfg_.rc_end_usage = VPX_VBR;
  97     } else {
  98       cfg_.g_lag_in_frames = 0;
  99       cfg_.rc_end_usage = VPX_CBR;
 100       cfg_.rc_buf_sz = 1000;
 101       cfg_.rc_buf_initial_sz = 500;
 102       cfg_.rc_buf_optimal_sz = 600;
 103     }
 104     dec_cfg_.threads = 4;
 105   }
 106
 107   virtual void BeginPassHook(unsigned int) {
 108     min_run_ = ARF_NOT_SEEN;
 109     run_of_visible_frames_ = 0;
 110   }
 111
 112   int GetNumFramesInPkt(const vpx_codec_cx_pkt_t *pkt) {
 113     const uint8_t *buffer = reinterpret_cast<uint8_t *>(pkt->data.frame.buf);
 114     const uint8_t marker = buffer[pkt->data.frame.sz - 1];
 115     const int mag = ((marker >> 3) & 3) + 1;
 116     int frames = (marker & 0x7) + 1;
 117     const unsigned int index_sz = 2 + mag * frames;
 118     // Check for superframe or not.
 119     // Assume superframe has only one visible frame, the rest being
 120     // invisible. If superframe index is not found, then there is only
 121     // one frame.
 122     if (!((marker & 0xe0) == 0xc0 && pkt->data.frame.sz >= index_sz &&
 123           buffer[pkt->data.frame.sz - index_sz] == marker)) {
 124       frames = 1;
 125     }
 126     return frames;
 127   }
 128
 129   virtual void FramePktHook(const vpx_codec_cx_pkt_t *pkt) {
 130     if (pkt->kind != VPX_CODEC_CX_FRAME_PKT) return;
 131     const int frames = GetNumFramesInPkt(pkt);
 132     if (frames == 1) {
 133       run_of_visible_frames_++;
 134     } else if (frames == 2) {
 135       if (min_run_ == ARF_NOT_SEEN) {
 136         min_run_ = ARF_SEEN_ONCE;
 137       } else if (min_run_ == ARF_SEEN_ONCE ||
 138                  run_of_visible_frames_ < min_run_) {
 139         min_run_ = run_of_visible_frames_;
 140       }
 141       run_of_visible_frames_ = 1;
 142     } else {
 143       min_run_ = 0;
 144       run_of_visible_frames_ = 1;
 145     }
 146   }
 147
 148   virtual void PreEncodeFrameHook(::libvpx_test::VideoSource *video,
 149                                   ::libvpx_test::Encoder *encoder) {
 150     if (video->frame() == 0) {
 151       encoder->Control(VP9E_SET_FRAME_PARALLEL_DECODING, 1);
 152       encoder->Control(VP9E_SET_TILE_COLUMNS, 4);
 153       encoder->Control(VP8E_SET_CPUUSED, test_encode_param_.cpu_used);
 154       encoder->Control(VP9E_SET_MIN_GF_INTERVAL, min_arf_requested_);
 155       if (test_encode_param_.mode != ::libvpx_test::kRealTime) {
 156         encoder->Control(VP8E_SET_ENABLEAUTOALTREF, 1);
 157         encoder->Control(VP8E_SET_ARNR_MAXFRAMES, 7);
 158         encoder->Control(VP8E_SET_ARNR_STRENGTH, 5);
 159         encoder->Control(VP8E_SET_ARNR_TYPE, 3);
 160       }
 161     }
 162   }
 163
 164   int GetMinVisibleRun() const { return min_run_; }
 165
 166   int GetMinArfDistanceRequested() const {
 167     if (min_arf_requested_) {
 168       return min_arf_requested_;
 169     } else {
 170       return vp9_rc_get_default_min_gf_interval(
 171           test_video_param_.width, test_video_param_.height,
 172           (double)test_video_param_.framerate_num /
 173               test_video_param_.framerate_den);
 174     }
 175   }
 176
 177   TestVideoParam test_video_param_;
 178   TestEncodeParam test_encode_param_;
 179
 180  private:
 181   int min_arf_requested_;
 182   int min_run_;
 183   int run_of_visible_frames_;
 184 };
 185
 186 TEST_P(ArfFreqTest, MinArfFreqTest) {
 187   cfg_.rc_target_bitrate = kBitrate;
 188   cfg_.g_error_resilient = 0;
 189   cfg_.g_profile = test_video_param_.profile;
 190   cfg_.g_input_bit_depth = test_video_param_.input_bit_depth;
 191   cfg_.g_bit_depth = test_video_param_.bit_depth;
 192   init_flags_ = VPX_CODEC_USE_PSNR;
 193   if (cfg_.g_bit_depth > 8) init_flags_ |= VPX_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
 194
 195   std::unique_ptr<libvpx_test::VideoSource> video;
 196   if (is_extension_y4m(test_video_param_.filename)) {
 197     video.reset(new libvpx_test::Y4mVideoSource(test_video_param_.filename, 0,
 198                                                 kFrames));
 199   } else {
 200     video.reset(new libvpx_test::YUVVideoSource(
 201         test_video_param_.filename, test_video_param_.fmt,
 202         test_video_param_.width, test_video_param_.height,
 203         test_video_param_.framerate_num, test_video_param_.framerate_den, 0,
 204         kFrames));
 205   }
 206
 207   ASSERT_NO_FATAL_FAILURE(RunLoop(video.get()));
 208   const int min_run = GetMinVisibleRun();
 209   const int min_arf_dist_requested = GetMinArfDistanceRequested();
 210   if (min_run != ARF_NOT_SEEN && min_run != ARF_SEEN_ONCE) {
 211     const int min_arf_dist = min_run + 1;
 212     EXPECT_GE(min_arf_dist, min_arf_dist_requested);
 213   }
 214 }
 215
 216 VP9_INSTANTIATE_TEST_CASE(ArfFreqTest, ::testing::ValuesIn(kTestVectors),
 217                           ::testing::ValuesIn(kEncodeVectors),
 218                           ::testing::ValuesIn(kMinArfVectors));
 219 }  // namespace